Тема: Кабели СКС. Классификация, типы. Пожарная безопасность кабелей СКС.
Цель: знать классификацию применяемых в СКС кабелей, их основные параметры и обозначения. Ознакомиться с основными положениями стандарта ГОСТ Р 53315 – 2009.
План:
Типы кабелей и их характеристики.
2. Основные стандартизуемые параметры медных кабелей.
3. Необходимость принятия Российского стандарта ГОСТ Р 53315 – 2009.
4. Классификация кабелей согласно ГОСТ Р 53315 – 2009.
5. Требования к прокладке кабелей согласно ГОСТ Р 53315 – 2009.
Типы кабелей и их характеристики
При построении СКС сегодня используются медные кабели "витая пара"; коаксиальные кабели, которые применялись ранее в сетях с шинной топологией, уже практически не встречаются. Выделяются несколько типов кабелей "витая пара" по защищенности от внешних помех:
STP (Shielded Twisted Pair) - экранированная витая пара. Это кабель, в котором каждая витая пара окружена экраном из металлической фольги или сетки. Экран требуется должным образом заземлять, причем это непростая задача: при неправильном заземлении экран начинает работать как антенна, создавая дополнительные помехи. По этой причине в США, например, эти кабели не получили широкого распространения, а некоторые американские brand-name производители даже прекратили их производство.
UTP (Unshielded Twisted Pair) - неэкранированная витая пара представляет собой одну или несколько пар скрученных проводов, заключенных в пластиковую оболочку. Защита от помех обеспечивается за счет того, что провода в каждой паре скручены симметрично и равномерно, а шаг скрутки в каждой паре свой.
ScTP (Screened Twisted Pair), или FTP (Foiled Twisted Pair), - экранированная витая пара, состоящая из одной или нескольких витых пар проводников, помещенных в цельный экран из ламинированной фольги.
S-FTP (Screened Foiled Twisted Pair), или S-STP (Screened Shielded Twisted Pair), - кабели с общим экраном из металлической фольги и проволочной оплетки.
PiMF (Pairs in Metal Foil), или ISTP, (Individually Shielded Twisted Pair) - кабели с индивидуальным экранированием витых пар и общим экраном из проволочной луженой оплетки. Для коммутационных шнуров используются гибкие кабели, в которых каждый проводник выполнен из многожильного провода.
Каждый производитель ищет свои способы обеспечения кабеля требуемыми параметрами: используются различные по составу пластики, проводники одной пары склеиваются между собой, внутрь кабеля вводится сепаратор крестовидного сечения, отделяющий каждую пару от других, и т.д. Встречаются кабели с внутренним стержнем, который несет механическую нагрузку и помогает соблюсти требования к допустимому радиусу изгиба кабеля. В последнее время появились многопарные кабели категорий 5 и 5е, в которых под общей оболочкой находятся до 25, 50 или 100 витых пар. Эти кабели особенно удобны для прокладки соединений между шкафами с серверами и другим активным оборудованием.
С точки зрения пожарозащищенности выделяют стандартные кабели PVC с огнестойкой поливинилхлоридной оболочкой и кабели с оболочкой из специального малодымного, слабогорючего и не содержащего галогенов материала типа LSZH (Low Smoke Zero Halogen), или LS0H. Иногда используются также сокращения HFFR (Halogen-Free, Flame-Retardant) или LSFR0H (Low Smoke Flame-Retardant Halogen-Free).
В России кабели LSZH не пользуются большим спросом, поскольку они дорогие, а по действующим строительным нормам сертификат пожарной безопасности на кабели горизонтальной прокладки не требуется. Между тем в Европе наблюдается устойчивая тенденция к переходу на так называемые пленумные кабели (к ним относятся все перечисленные выше пожарозащищенные кабели), которые можно без дополнительной изоляции прокладывать в пленумах (пространстве между фальшпотолком и перекрытием). Возможно, органы пожарного надзора и в нашей стране вскоре потребуют применения кабелей этого типа. Кабели Plenum считаются лучшими по качеству, за ними следуют кабели типа Riser, которые допускают прокладку в вертикальных стояках здания между этажами.
Кабели РЕ с полиэтиленовой оболочкой применяются вне зданий, так как отвечают повышенным требованиям по изоляции, морозостойкости, влагостойкости и т.п.
Основные стандартизуемые параметры медных кабелей
Кабели, используемые в СКС, являются лишь одним из звеньев сети, поэтому выбор кабеля в существенной мере определяется принятым сетевым стандартом. Так, сетевая технология 10Base-T, или Ethernet на витой паре, предусматривает использование медных кабелей UTP3, UTP4 или UTP5 с топологией "звезда"; максимальная длина сегмента - 100 м, максимальное число узлов на сегменте - 1024, максимальная длина сети - 500 м. В этой технологии используются две витые пары: одна для передачи, другая - для приема. Пропускная способность кабеля 10 Мбит/с. Другой пример: сетевая технология 1000Base-T, обеспечивающая скорость передачи данных 1000 Мбит/с и рассчитанная на применение кабеля UTP5e; максимальная длина сегмента - 100 м, максимальное число узлов на сегменте - 2, задействованы все 4 пары. При оценке кабелей на соответствие требованиям той или иной категории подвергаются тестированию их основные электрические характеристики.
Основные электрические характеристики кабелей для СКС:
- волновое сопротивление (Impedance);
- затухание (Attenuation);
- переходная помеха на ближнем конце NEXT (Near End Cross Talk);
- переходная помеха на дальнем конце FEXT (Far End Cross Talk);
- нормированное (приведенное к уровню полезного сигнала) значение FEXT - ELFEXT;
- характеристики взаимных помех между парами PowerSum FEXT, Power-Sum ELFEXT и PowerSum NEXT;
- защищенность от переходных помех ACR (Attenuation to crosstalk Ratio);
- возвратные потери (Return Loss);
- задержка распространения сигнала (Propagation Delay);
- неравномерность задержки распространения сигнала (Delay Skew).
3. Структурированная кабельная сеть (СКС) – неизменный элемент инженерной инфраструктуры практически в любом офисном или производственном здании, жизненно необходимый для организации нормального и бесперебойного рабочего процесса. Одним из важнейших аспектов, которые должны быть учтены при проектировании и монтаже СКС является ее пожарная безопасность.
В связи с тем, что структурированная кабельная система соединяет все помещения здания, есть реальная угроза распространения огня по проложенным кабелям и кабельным жгутам. Конечно, существуют международные и европейские стандарты, призванные оградить объекты от опасности, но они, как правило, имеют силу закона только за рубежом. До 2009 года российские нормативно-технические документы не в полном объеме охватывали необходимые противопожарные меры. В 2009 году был принят новый Российский стандарт ГОСТ Р 53315 – 2009, описывающий кабельную продукцию с точки зрения противопожарной безопасности.
Теперь инсталляторам и производителям СКС необходимо изучить не только стандарты ГОСТ Р 53245-2008 и ГОСТ Р 53246-2008, а и обязательно ГОСТ Р 53315 – 2009.
4. Классификация кабелей согласно ГОСТ Р 53315 – 2009
ГОСТ Р 53315 – 2009 включает в себя классификацию кабелей, их маркировку, возможные области применения, а так же предъявляемые к ним требования.
Согласно нормам нового стандарта, каждый кабель должен соответствовать какому-либо классу пожарной опасности, описываемому нанесенной буквенно-цифровым обозначением (например О2.4.1.2.2 или П1.6.1.3.3). Кстати, чем меньше цифра, тем более жестким требованиям должен отвечать кабель.
Буквенно-цифровое кодирование при обозначении класса кабелей:
· Буква обозначает способ проведенного испытания на распространение горения: О – при одиночной прокладке, П – при групповой.
· Первая цифра соответствует пределу распространения горения при групповой (ПРГП) или одиночной (ПРГО) прокладке, который измеряется согласно ГОСТ Р МЭК 60332-1-2 и ГОСТ Р МЭК 60332-1-3.
· На втором месте – предел огнестойкости (ПО), соответствует времени, в течение которого кабель остается работоспособным в огне.
· На третьем – показатель коррозионной активности (ПКА) газообразных продуктов горения и тления изоляции.
· На четвертом – показатель токсичности продуктов горения (ПТПМ),
· На пятом – показатель дымообразования (ПД), соответствует минимальному значению светопроницаемости в процентах.
Кроме того, в обозначении кабелей для групповой прокладки (в горизонтальной подсистеме практически все кабели прокладываются группой от горизонтального кросса), должны добавляться индексы, соответствующие требованиям по нераспространению горения – классам пожарной опасности:
- нг или нг (А) — класс ПРГП 1 (категория А);
- нг (А F/R) — класс ПРГП 1 (категория А F/R);
- нг (В) — класс ПРГП 2 (категория В);
- нг © — класс ПРГП 3 (категория С);
- нг (D) — класс ПРГП 4 (категория D).